DE1165701B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von lagenweise aufgebauten Litzenleitern mit mehrfacher Verdrillung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

1165J01

BlBUOTHEK

DES DEUTSCHEN

PATENTAMTES

Internat. Kl.: HOIb

Deutsche Kl.: 21c-3/04

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G 22956 VIIId/21 c
19. September 1957
19. März 1964

Die Herstellung von elektrischen Litzenleitern, welche aus einer verhältnismäßig großen Zahl von Einzeldrähten gebildet werden, erfolgt in der Weise, daß diese Einzeldrähte entweder durch Verdrillen der aufeinanderfolgenden Lagen in wechselndem Drallsinn oder durch gleichzeitiges gleichsinniges Verdrillen aller Drähte bei gleicher Ganghöhe miteinander vereinigt werden.

Beim lagenweise Verdrillen in wechselndem Drallsinn erhält das Leitungskabel eine vollkommen glatte Oberfläche, aber die entsprechenden Maschinen haben eine verhältnismäßig geringe Leistung. Der Herstellungspreis derartiger Litzenleiter ist demnach hoch, abgesehen davon, daß man nur kleine Ablaufspulen benutzen kann.

Das mit Hilfe einer mit einfacher Verdrillung arbeitenden Verdrillmaschine durchgeführte Verdrillverfahren zeigt gleichfalls eine geringe Leistung, hat jedoch den Vorteil, die Verwendung aller Arten von Ablaufspulen zu gestatten, da mit Rücksicht auf die große Zahl der in diesem Falle einzusetzenden Spulen und die Notwendigkeit einer dauernden Überwachung der zu verdrillenden Feindrähte die Maschine mit feststehendem Ablaufgestell für die Spulen und rotierendem Korb für die Abzug- und Aufwickelvorrichtung arbeitet. Auch nach diesem Verfahren ist es möglich, das Leitungskabel bzw. den Litzenleiter lagenweise aufzubauen. Im übrigen hat man versucht, durch Verwendung von zwei Spulensätzen, von denen abwechselnd abgezogen wird, wenigstens das Stillsetzen der Maschine zum Einbringen frisch gefüllter Spulen zu vermeiden und so die Herstellungsdauer herabzusetzen; auf die normale Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine hat diese Maßnahme jedoch keinen Einfluß und der Zeitgewinn ist unbedeutend.

Das bekannte Verfahren mit doppelter Verdrillung schließlich führt zu einer höheren Leistung, doch sind die so erzeugten Litzen oder Kabel äußerlich unansehnlich, da sich die Drähte dauernd verkreuzen, selbst wenn sie beim Eintritt in die Maschine so geführt werden, daß sie einzelne Schichten bilden. Der Durchmesser des fertigen Leitungskabels ist daher größer als bei Kabeln mit lagenweisem Aufbau. Sollen solche Kabel mit einer isolierenden Schicht überzogen werden, so muß naturgemäß mehr Werkstoff verwendet werden, wodurch sich der Herstellungspreis entsprechend erhöht.

Dieser Nachteil ist darauf zurückzuführen, daß sich während der zweiten Verdrillung die äußeren Schichten, bezogen auf die axiale Länge des Kabels, verkürzen, während eine solche Verkürzung bei den Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
von lagenweise aufgebauten Litzenleitern mit
mehrfacher Verdrillung

Anmelder:

Societe Anonyme Geoffroy-Delore, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. A. Boshart und Dipl.-Ing. W. Jackisch, Patentanwälte, Stuttgart N, Birkenwaldstr. 213 D

Als Erfinder benannt:

Otto Haugwitz, La Celle Saint Cloud,

Seine-et-Oise (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 26. März 1957 (Nr. 734 876) - -

inneren Schichten nicht möglich ist, da die sie umgebenden äußeren Schichten dies verhindern. Die Drähte dieser inneren Schicht werden demnach zu lang und treten von Zeit zu Zeit aus ihrer Schicht aus, um sich zwischen die Drähte der äußeren Schichten zu schieben.

Der gleiche Nachteil ist offenbar auch dann gegeben, wenn die Verseilung mit mehrfacher Verdrillung erfolgt.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man insbesondere bei Kabelmaschinen für Fernmeldekabel die einzelnen Leiter zunächst zu Gruppen verdrillt, die dann ihrerseits in einem weiteren Arbeitsgang mit anderer Ganghöhe und im umgekehrten Sinne miteinander lagenweise verdrillt werden. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig, da es zwei völlig getrennte Arbeitsgänge erfordert, deren jeder eine besondere Maschine voraussetzt.

Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zum Verseilen oder Verdrillen mit mehrfacher Verdrillung sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand mit dem Zweck, nach der zweiten Verdrillung die relative Verkürzung der äußeren Schichten zu vermeiden.

Zu diesem Zweck wird zur Herstellung von lagenweise aufgebauten elektrischen Litzenleitern mit mehrfacher Verdrillung ein neues Verfahren angewandt, bei dem die einzelnen Drähte von einem feststehenden Ablaufgestell abgezogen, über Verteilerscheiben geführt, in einem rotierenden Verseükorb

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mit Abzugs- und Aufwickelvorrichtung erstmals verdrillt und gespeichert werden und danach in umgekehrter Richtung aus dem Verseilkorb abgezogen und ein zweites Mal verdrillt werden. Hierbei wird die relative Verkürzung der einzelnen Drahtlagen während des zweiten Verdrillvorganges dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß der Litzenleiter während des zweiten Verdrillvorganges durch zwei über Getriebe gekoppelte Abzugseinrichtungen abgezogen wird, die vor und hinter dem Verseilpunkt angeordnet sind und mit jeweils konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden. Das Verhältnis der Geschwindigkeiten des Litzenleiters an der vorderen und hinteren Abzugseinrichtung kann dabei gleich oder größer als 1 sein.

Wenn dieses Verhältnis der Zahl 1 entspricht, dann hat dies zur Folge, daß während der zweiten Verdrillung an den angetriebenen Stellen des Litzenleiters ein Gleiten nicht mehr auftritt, wobei die Drähte, aus welchen sich der Litzenleiter aufbaut, demnach nicht die Möglichkeit haben, sich im Verhältnis zueinander zu verschieben. Dadurch behält der fertige Leiter seine Form bei.

Man wählt das Verhältnis dieser Geschwindigkeiten etwas größer als 1, wenn man ein träges Leitungskabel ohne innere mechanische Spannungen erhalten will. Indem man einen Unterschied der Abtriebsgeschwindigkeiten in Höhe von einigen Prozenten vorsieht, werden alle Schichten des Litzenleiters gereckt, wobei sich das gesamte Leitungskabel beim Austritt aus der Verseilmaschine einheitlich zusammenzieht. Der Unterschied der Geschwindigkeiten wird derart gewählt, daß die maximal bleibende Dehnung der Drähte der äußeren Schichten unbedeutend bleibt.

Ein Litzenleiter, der aus in abwechselndem Sinne verdrillten Schichten besteht, zeigt äußerlich, wie bereits dargelegt, dank der regelmäßigen Kreuzung der Schichten ein besseres Aussehen.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung im einzelnen noch näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Verkürzung der äußeren Schichten eines Litzenleiters während des Verdrillvorganges,

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Verseilen mit doppelter Verdrillung in zwei Arbeitsgängen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, F i g. 3 eine Teilansicht der F i g. 2. Fig. 4 zeigt einen Litzenleiter, der aus siebenunddreißig Einzeldrähten zusammengesetzt ist, die in folgender Weise verteilt sind: ein mittlerer Draht, eine erste Schicht von sechs Drähten, eine Schicht von zwölf Drähten und eine äußere Schicht von achtzehn Drähten. Die Durchmesser dieser verschiedenen Schichten sind d_v d₂, d_s. Wenn die Ganghöhe einem Wert, der fünfzehnmal dem Durchmesser des Leitungsdrahtes gleichkommt, entspricht und das Verseilen in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt wird, beträgt der Winkel α, welchen die Drähte einer Schicht mit der Achse des Litzenleiters bilden, für die äußere, aus achtzehn Drähten bestehende Schicht 10°, für die aus zwölf Drähten bestehende Schicht 7,5°, für die aus sechs Drähten bestehende Schicht 4° und offenbar 0° für den mittleren Draht. Beim Verdrillen mit doppelter Verdrillung in zwei Arbeitsgängen wird die erste Verdrillung mit doppelter Ganghöhe ausgeführt, wobei die Werte des Winkels a für die verschiedenen Schichten entsprechend 5, 3,75, 2 und 0° sind. Die Verkürzung einer Schicht im Verhältnis zum mittleren Draht beträgt 100 (1 —cosa)°/o. In dem vorliegenden Falle ist die Verkürzung im Laufe der ersten Verdrillung entsprechend 0,38, 0,21 und 0,06Vo für die äußeren Schichten (achtzehn Drähte), mittleren Schichten (zwölf Drähte) und inneren Schichten (sechs Drähte). Während der ersten Verdrillung beeinträchtigen diese Verkürzungen der verschiedenen Schichten nicht den ίο Ablauf des Litzenleiters, da die Zuführung der verschiedenen Längen der verwendeten Drähte entsprechend dem Ablauf von den Spulen erfolgt und die verschiedenen Drähte des Leiters keinen mechanischen Spannungen unterworfen sind. Während der zweiten Verdrillung aber können die Längenunterschiede der verschiedenen Drähte nicht mehr ausgeglichen werden, und in diesem Falle bleibt beispielsweise zwischen der äußeren Schicht und dem mittleren Draht eine Differenz von 0,38 %, was im Innern des Leitungskabels eine relative Verschiebung der Drähte im Verhältnis zueinander hervorruft.

Man sieht in Fig. 1, daß im Falle einer Ganghöhe, welche dem zehnfachen Durchmesser des Litzenleiters entspricht, das Verhältnis der Verkürzung zwisehen der ersten und zweiten Verdrillung bedeutend höher wird (0,76, 0,6 und 0.08 % für die verschiedenen Schichten). Die gegenseitige Verlagerung der Drähte im Innern wird in diesem Falle noch größer. Das Verfahren zum Verdrillen gemäß der Erfindung hat den Zweck, nach der zweiten Verdrillung die Verkürzung der verschiedenen Schichten zu verhindern. Es soll nunmehr im folgenden in der Anwendung auf eine Vorrichtung zum Verseilen mit doppelter Verdrillung in zwei Arbeitsgängen näher beschrieben werden.

F i g. 2 zeigt eine solche Vorrichtung zum Verseilen, der die von einem feststehenden Ablaufgestell 2 kommenden Drähte 1 zugeführt werden. Die Drähte werden durch Verteilungsscheiben 3 und 4 geführt, derart, daß konzentrische Lagen gebildet werden.

Die Vorrichtung zum Verseilen zeigt zwei Lager 5 und 6, welche die Achsen 7 und 8 des von einem Motor 10 angetriebenen Verseilkorbes 9 abstützen.

Im Innern des rotierenden Verseilkorbes 9 befindet sich ein feststehender Träger 11, welcher die Doppelscheiben 12 a, eine Aufnahmetrommel 13 und eine Haspelvorrichtung 14 aufweist. Ferner sind im Verseilkorb die Umlenkrollen 12 b vorgesehen. Die Trommel 13 und die Haspelvorrichtung 14 werden von der Abzugseinrichtung 12 mit HiMe eines Reibrades bekannter Art, welches in der Zeichnung nicht weiter gezeigt wird, angetrieben. Der Träger 11 wird im Raum infolge seines Eigengewichtes, gegebenenfalls mit Hilfe einer Zwischenwelle, festgehalten.

Das Ende der Achse 7 des Verseilkorbes 9 trägt eine zweite Abzugseinrichtung 15 mit Doppelscheiben 15 a und den Umlenkrollen ISb.
Andererseits treibt die Achse 7 den Zahnkranz 16 eines Differentialgetriebes mit halber Geschwindigkeit an. Das Planetenrad 17 ist mittels verschiedener Zahnräder und Zwischenwellen mit der Abzugseinrichtung 15 verbunden. Auch das zweite Planetenrad 18 steht mit der Abzugseinrichtung 12 in Verbindung.

Diese Verbindungen sind in F i g. 3 zu sehen.

Ein Wendegetriebe 19 wird entsprechend dem Ablauf des Verseilvorganges vom Zahnkranz des Differentialgetriebes in dem einen oder anderen Sinne

angetrieben und dreht die Welle des Planetenrades 18 über Wechselräder 20, welche zur Festlegung der Ganghöhe dienen. Infolge des Spieles des Differentialgetriebes drehen sich demnach die beiden Zugvorrichtungen 12 und 15 stets in dem gleichen Sinne und genau mit der gleichen Geschwindigkeit.

Dadurch ist ein Gleiten unmöglich, und der Litzenleiter kann sich zwischen diesen beiden Vorrichtungen nicht verengen, was die einzelnen Drähte daran hindert, sich während des zweiten Verdrillvorganges zu verschieben. Einmal verdrillt, behält demnach das Leitungskabel seine Form bei. Während des zweiten Teiles des Verseilvorganges schiebt sich das Leitungskabel von der inneren Aufnahmetrommel 13 im entgegengegestzten Sinne nach außen und gelangt schließlieh in eine Vorrichtung 21 zum Aufwickeln in faßartigen Behältern.

Wenn das Verseilen beispielsweise mit einer Ganghöhe erfolgt, welche fünfzehnmal dem Durchmesser des Litzenleiters entspricht, dann beträgt die Verlängerung der äußeren Schicht lediglich 0,24 Vo. Auf keinen Fall wird die Elastizitätsgrenze überschritten, welche ungefähr 2^fl/o beträgt.

Wenn man ein vollkommen träges Leitungskabel erhalten will, ohne innere Spannung, dann sieht man zwischen den beiden Zugvorrichtungen 12 und 15 einen Geschwindigkeitsunterschied von beispielsweise 2% vor. In diesem Falle werden alle Lagen außer in der Mitte und am Ende gereckt, während sich das gesamte Leitungskabel um 2°/o gleichmäßig einschnürt. Die bleibende Dehnung wird am größten bei einer Ganghöhe, welche dem zwölffachen Durchmesser entspricht, und zwar 0,86 °/o für die äußere Lage, was demnach bedeutungslos ist.

Um eine Verformung des absolut runden Querschnittes des Leitungskabels auf den Umlenkrollen 12 b, 15 b und Zugscheiben 12 a, 15 a infolge des Zuges zu vermeiden, ist es zweckmäßig, diesen Rollen und Rädern einen genügend großen Durchmesser und den Hohlkehlen eine derartige Form zu geben, daß diese sich an den Litzenleiter formschlüssig anlegen. Um auf ein und derselben Maschine Litzenleiter mit verschiedenen Querschnitten herstellen zu können, müssen diese Elemente austauschbar sein.

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Claims (5)

1. Patentansprüche:

   über Verteilerscheiben geführt, in einem rotierenden Verseilkorb mit Abzugs- und Aufwickelvorrichtung erstmals verdrillt und gespeichert werden und danach in umgekehrter Richtung aus dem Verseilkorb abgezogen und ein zweites Mal verdrillt werden, wobei die relative Verkürzung der einzelnen Drahtlagen während des zweiten Verdrillvorganges vermieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Litzenleiter während des zweiten Verdrillvorganges durch zwei über Getriebe (16 bis 20) gekoppelte Abzugseinrichtungen (12, 15) abgezogen wird, die vor und hinter dem Verseilpunkt angeordnet sind und mit jeweils konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Geschwindigkeiten des Litzenleiters an der vorderen (12) und hinteren Abzugseinrichtung (15) dem Wert 1 entspricht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Geschwindikkeiten des Litzenleiters an der vorderen (12) und hinteren Abzugseinrichtung (15) etwas größer als 1 ist, so daß der Litzenleiter während des zweiten Verdrillvorganges gereckt wird.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugseinrichtung (15) neben Umlenkrollen (15 b) Doppelscheiben (15 a) enthält, die außerhalb des Verseilkorbes (9) angeordnet sind, und sich die Doppelscheiben (12 a) der Abzugseinrichtung (12) neben den Umlenkrollen (12 b) innerhalb des Verseilkorbes befinden, wobei diese Doppelscheiben von Planetenrädern (17,18) eines Differentialgetriebes angetrieben sind, dessen Zahnkranz (16) mit der Verseilkorbachse (7) im Antriebsverhältnis 2:1 steht, und sich außerdem eines dieser Planetenräder mit einer Geschwindigkeit bewegt, welche der gewünschten Antriebsgeschwindigkeit des Litzenleiters entspricht.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (12 b, 15 b) und die Doppelscheiben (15 a, 12 a) auswechselbar angeordnet sind.

   1. Verfahren zur Herstellung von lagenweise aufgebauten elektrischen Litzenleitern mit mehrfacher Verdrillung, bei dem die einzelnen Drähte von einem feststehenden Ablaufgestell abgezogen, S, In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 852 061;
   schweizerische Patentschrift Nr. 148 878;
   Ehlers und Lau, »Kabelherstellung«, 1956,
   375/376.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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